PCB新聞 - 如何選擇功率分配器和耦合器的PCB資料

功率分配器和合路器是最常用的/常見高頻器件, 對於定向耦合器等耦合器也是如此. 這些設備用於功率分配, 結合體, 以及來自天線或系統的高頻能量耦合, 損耗和洩漏小. 選擇 PCB板 是這些設備實現預期效能的關鍵因素. 在設計和處理功率分配器時/合路器/耦合器, 瞭解 PCB資料 影響這些設備的最終效能. 限制包括頻率範圍, 工作頻寬, 和功率容量.

Many different circuits are used to design power dividers (in turn, 合路器s) and couplers, 它們有多種形式. 功率分配器具有簡單的雙通道功率點和複雜的N通道功率點, 根據系統的實際需要. 近年來，還開發了許多不同的定向耦合器和其他類型的耦合器, 包括Wilkinson和電阻功率分配器, Lange耦合器和正交混合節能電橋. 它們有許多不同的形狀和大小. 選擇正確的 PCB資料 在這些電路設計中，將有助於實現最佳效能.

這些不同的電路類型將影響設計的結構和效能，幫助設計者為不同的應用選擇電路板。 威爾金森雙功分器使用單個輸入信號提供相同幅度和相位的雙輸出信號。 它實際上是一種“無損”電路，旨在提供比原始訊號小3dB（或換句話說）的訊號。 是原始訊號的一半）輸出信號（功率分配器每個埠的輸出功率隨著輸出埠數的新增而降低）。 相反，電阻式雙功分器提供的輸出信號比原始訊號小6dB。 電阻功率分配器中每個支路的附加阻抗新增了損耗，但也新增了兩個訊號之間的隔離度。

像許多人一樣 PCB設計, the dielectric constant (Dk) is generally the starting point for choosing different PCB資料, 以及功率分配器的設計者/power combiners generally tend to use high dielectric constant (Dk) circuit 材料 because These 材料 can provide effective electromagnetic coupling in smaller-sized circuits than low-dielectric-constant 材料. 高介電常數電路存在問題, 那就是, 電路板中的介電常數是各向異性的, 或者電路板的介電常數值在x軸上不同, y, 和z方向. 當介電常數在同一方向上變化很大時, 同樣難以獲得阻抗均勻的傳輸線.

在實現功分器的特性時，保持阻抗的不變性非常重要/combiner. The change of the dielectric constant (impedance) will cause the uneven distribution of electromagnetic energy and power. 幸運地, 有商業廣告 PCB資料 具有優越的各向同性，可用於這些電路, 如TMM 10i電路資料. 這些資料的介電常數相對較高，為9.8, 並保持在9級.8 ++/- 0.245 in the three coordinate axis directions (measured at 10 GHz). 這也可以理解為功率分配器傳輸線中的情况/合路器和耦合器, 均勻阻抗特性可以使設備中的電磁能量分佈恒定且可量測. 更高的介電常數 PCB資料, TMM 13i層壓板的介電常數為12.85，3個軸的變化在++/- 0.35 (10 GHz).

當然, 設計功率分配器時/功率合成器和耦合器, 恒定介電常數和阻抗特性只是其中之一 PCB資料 需要考慮的參數. 設計功率分配器時/組合器或耦合器電路, 最小化插入損耗通常是一個重要目標. 理想的, 雙威爾金森功率分配器可以提供兩個輸出埠-3dB或輸入電磁能量的一半. 事實上, 每個功率分配器/combiner (and coupler) circuit will have a certain insertion loss, which usually depends on the frequency (when the frequency increases, the loss also increases), 所以對於功率分配器/合路器的設計, 選擇 PCB資料需要考慮如何控制, 使電路的插入損耗最小化.

在無源高頻器件中，如功率分配器/合路器或耦合器, 插入損耗實際上是許多損耗的總和, 包括介質損耗, 導線損耗, 輻射損失和洩漏損失. 其中一些損耗可以通過仔細的電路設計來控制. 它們也可能取決於 PCB資料 並且可以通過選擇 PCB資料 合理的. Impedance mismatch (ie, standing wave ratio loss) can cause loss, 但可以通過選擇 PCB資料 具有恒定介電常數.

在大功率功率功率分配器的設計中，最大限度地减少損耗是非常關鍵的/合路器和耦合器, 因為在高功率時，損耗將轉化為熱量並在設備和 PCB資料, 熱量會影響資料的介電效能. The constant value (and impedance value) has an effect.

簡言之, 在設計和加工高頻功率分配器時/合路器和耦合器, 選擇 PCB資料應基於許多不同的關鍵資料特性, 包括介電常數值, 資料仲介電常數的連續性, 以及溫度等環境因素, 减少資料損耗包括介質損耗, 導線損耗, 和功率容量. 選擇 PCB資料 對於特定應用，有助於設計高頻功率分配器/成功的合路器或耦合器.